秦始皇统一中国，建置郡县，涡阳故地分属铚和城父两县，皆属泗水郡。下城父聚在今县城附近。
西汉初，改泗水郡为沛郡，县境分属铚、城父、山桑（今曹市集北）、扶阳（在旧福宁镇附近）和汝阴县（今县南部）。铚、城父、山桑、扶阳四县属沛郡。汝阴县属汝南郡。东汉初，城父、山桑改属汝南郡。本县境在沛郡与汝南郡交接处。
汉魏之际，曹操统一北方，县境属礁郡。黄初元年（公元220年），曹丕称帝，以礁为“先人旧郡”，称为瞧国。县境地接礁南。晋改谯国为礁郡，城父、山桑、铚等县皆属此郡。
永嘉乱后，淮北各地沦为战场，城邑毁坏严重，州郡建置变易频仍。东晋孝武帝在山桑县境侨置蒙县，为礁郡治，北魏称南礁郡。北魏孝武帝正始四年（公元507年）在谯城置南充州，北周武帝乎定北齐后，改为亳州。南朝宋初在城父侨置浚仪县，属陈留郡（东晋咸康四年陈留侨置在礁城），北魏未改。故《魏书·地形志》南克州陈留郡浚仪县下记“有城父城”。在南谯郡，北魏孝文帝在此置涡州，后又置涡阳郡和涡阳县。涡阳作为县名自此开始。
隋文帝开皇元年（公元581年），将丹城并入临涣；十六年（公元596年），改涡阳县为淝水县；十八年（公元598年），将浚仪恢复为城父县，属亳州。隋炀帝大业初年，淝水县又改为山桑县，属谯郡。此时，县境分属城父、山桑、临涣、汝阴等县地。
唐武德四年（公元621年）四月，山桑属谯州。贞观十七年（公元643年）废谯州，割属亳州。天宝元年（公元742年），改为蒙城县。
北宋，大中祥符七年（公元1014年），从宿州割临涣，与谯、城父、邓、蒙城等县同属亳州，隶淮南东路。宋南渡后，县境属金。绍兴十一年（公元1141年），和议成，以淮水中流划疆。金将蒙城改隶寿州。此时，县境分属颍、亳、宿、寿4州。
元朝统一中国，一度以民户稀少，并城父入谯县，后又复置，属亳州。至元八年（公元1271年），从汴梁路分置归德府，下辖亳、宿两州。至元三十年（公元1293年），分置汝宁府，下颖顾州。此时，蒙城属安丰路寿春府。上述3府均由“河南江北行中书省”统领。
明洪武四年（公元1371年）二月，从归德府划出宿州；三月，从汝宁府划出颍州，与蒙城县同属凤阳府，直隶南京。弘治九年(公元1496年)十月，设义门巡检司。
清顺治二年(公元1645年)四月，县境属“江南承宣布政使司”。康熙六年(公元1667年)，使左司为安徽布政使司。雍正二年(公元1724年)，将蒙城改属亳州；十三年(公元1735年)，升颍州为府，亳州、蒙城同属颍州府。宿州属凤阳府。
清咸丰二年(公元1852年)，捻军首领张乐行起事于蒙、亳之间，民众纷起，声势煊赫，杀官吏，占城池，转战山东、江苏、安徽等数省。雉河集界皖豫之间，距州县皆百里以外，清政府为防止再次爆发农民起义，准安徽巡抚乔松年、两江总督曾国藩、亲王僧格林沁奏请，于同治三年（公元1864年），从亳州东部划出13保96圩，阜阳北部划出4集25圩，蒙城西划出15保45圩，宿州南部划出19集46圩成立新县。以雉河集为县治，命名涡阳，属颍州府。新县“委办城工地方事，勘制地界”等尚未结束，次年（公元1865年）四、五月间，张宗禹率捻军围攻涡阳，“请帑建城”之事即告吹。后清政府调集人力、财力镇压东、西捻军，暂缓修筑涡阳县城。同治七年（公元1868年），涡阳筑城时，考虑到西捻军仍在黄河、运河、徒骇河间活动，为防止捻军再次南下围攻涡阳，而雉河集已有不少街道房屋，既能隔河防险，又省银粮，便在涡河南筑下城墙。
辛亥革命后，取消府制，县境一度属淮泗道。后在颍州设立阜阳专署，辖涡阳县。
1940年1月，为加强根据地建设，共产党成立涡北抗敌联合会，辖原涡阳下属8个区。
1945年至1947年，为适应当时形势发展需要，共产党在县境北成立雪涡县，县境西设立涡亳县，县境南立涡阳县，县境东立宿蒙县，隶属皖北专员公署第三公署。1949年3月，将4县占有的原涡阳县境，仍归并为涡阳县。
1965年5月以前，县境属安徽省阜阳地区专员公署。“文化大革命”初，废专员公署，设地区革命委员会。1979年，立阜阳地区行政公署，仍辖涡阳县。
附：涡阳立县前县境分属表